基于wince的心电图机软件系统设计方案解析

　据世界卫生组织的数据，心血管病已经成为造成全球人口死亡的主要因素。由于心电图检查在诊断此病上具有准确可靠、方法简便、对病人无损害等特点，在临床上被广泛应用。然而目前普遍采用的基于PC机平台的心电图机，虽功能全面，但体积庞大、成本较高。而市场上便携式心电图机大多采用低档单片机实现，无操作系统，处理能力弱，功能简单，只能进行心电信号的采集、显示与简单的数据处理，人机界面不友好。随着大规模的专用集成电路和计算机芯片的发展，基于32 bit微处理器的嵌入式系统以低成本、较高的性能和可靠性等诸多优势，应用日益广泛。基于这种现状，本文提出了一款高性能、多功能的便携式心电图机，采用AU1250处理器与Windows CE操作系统，全面提升了产品的处理能力，并使用具有触摸功能的大型LCD显示屏，能同步整体显示十二导联同一心动周期的波形，让医生可以更加准确地作出判断，从而提高了准确率。该机并能对心电波形数据进行测量分析、存储、回放、编辑、打印等。
　　1 硬件系统简介
　　系统硬件结构如图1所示。
　　
　　本系统选择AU1250作为控制核心。AU1250是一款高性能、低功耗（《400 mW@400 MHz）、高集成度的嵌入式处理器。AU1250属于MIPS架构，集成USB（OTG）、SD卡等接口。也是目前市场上为数不多的支持分辨率为1 280*800大型LCD显示屏的处理器之一。
　　基于软件系统对实时处理以及永久保存大量数据的需要，以AU1250为核心的主板配备了128 MB的SDRAM、2 MB的NOR FLASH以及2 GB的NAND FLASH等存储芯片。并对外提供USB、SD卡（可用于外扩数据存储）、UART、100 Mb／s以太网口等通信接口，实现对采集卡、热敏打印、数据存储等模块的调度。
　　2 软件系统设计
　　本软件系统，主要由两部分组成：
　　（1）Windows CE嵌入式实时操作系统；
　　（2）心电图应用程序。
　　2．1 Windows CE嵌入式实时操作系统
　　Windows CE系统是一种紧凑、高效、可伸缩的32位的操作系统，其所具有的多线程、多任务、完全抢占式的特点是专为各种有很严格资源限制的硬件系统所设计的。其模块化的设计使嵌入式系统和应用程序开发者能够方便地加以定制以适应一系列产品。
　　综合考虑到软件的性能要求，以及操作系统对硬件的支持及二次开发的简便性等方面，本系统采用了微软公司的Windows CE。并利用Pl-atform Builder5．0集成开发环境，根据产品的需要及硬件资源的考虑，裁剪内核、添加所需的驱动，定制一款精简的符合产品需求的操作系统。
　　2．2 心电图应用程序设计
　　心电图应用程序整体框图如图2所示，主要包括以下几个主要功能：
　　
　　（1）人机交互
　　（2）数据采集
　　（3）波形显示
　　（4）数据处理与测量分析
　　（5）数据存储
　　其中数据采集、波形显示和人机交互三个功能要求能够并发的同步进行，否则系统会有比较大的延时现象。所以本应用程序利用多个线程分别完成不同的任务。